WasiTek - Desarrollo de un sistema de construcción robótico autónomo para reconstrucción de viviendas post-desastre utilizando materiales locales mejorados con polímeros naturales extraídos de residuos industriales
CÓDIGO DE PROYECTO #178-2020
Información General
Numero de Subvención
178-2020
Líder de Proyecto
Descripción
Resumen
La automatización de la construcción en los países desarrollados empieza a plantear el uso intensivo de tecnologías disruptivas como la manufactura aditiva porque estas permiten flexibilidad en diseños, uso de materiales innovadores, rapidez de ejecución e incluso la implementación controlada de procesos que pueden ser verificables con fines de supervisión. Este tipo de tecnologías cobran mayor importancia cuando se diseñan estrategias de respuestas rápidas post desastres debido a que las soluciones constructivas tradicionales imponen restricciones de tiempo por toda la logística requerida para la obtención y transporte de los materiales, así como los procesos inherentemente manuales. El presente proyecto propone el desarrollo de una solución constructiva innovadora para viviendas de emergencia utilizando la tecnología de impresión 3D de un nuevo material producto de la combinación de las ventajas de los materiales arcillosos (que son abundantes en cualquier región) con polímeros naturales que se obtienen del proceso de residuos industriales de origen marino. El proyecto contempla una primera fase de desarrollo del material de impresión que tiene como objetivo modificar la materia prima y obtener una matriz estabilizada compatible con el proceso de deposición por capas. Esta fase permitirá la generación de mezclas de suelo de cualquier origen que al ser estabilizadas con quitosana o almidones naturales posean adecuadas propiedades reológicas para su extrusión, un proceso de endurecimiento compatible con la deposición capa por capa y suficientes resistencias mecánicas y a la degradación frente al agua. En una segunda fase, se planea implementar un prototipo de sistema de impresión 3D a escala real, desmontable y transportable, que permitirá la construcción de módulos de vivienda. Este prototipo tendrá características especiales para su control de tal manera que permita el desarrollo de modelamiento paramétrico y la deposición precisa del material. El proyecto culminará con la fase de validación para lo cual se fabricarán 2 módulos de vivienda que serán diseñados considerando los requerimientos de cargas sísmicas característicos de la zona costera norte de nuestro país. Además del alto impacto académico por las múltiples áreas de desarrollo, el proyecto marcará un hito en el desarrollo tecnológico del país en el rubro de la construcción permitiendo una industrialización sostenible y que aporte soluciones a las necesidades de la sociedad.
Objetivo General
El proyecto busca proveer de una solución tecnológica para mejorar la capacidad de respuesta post desastre en el sector construcción para lo cual se propone el desarrollo de un sistema robótico autónomo que sea capaz de imprimir viviendas de emergencia con matrices que combinan materiales locales tradicionales (suelo o tierra cruda) con polímeros de origen natural (biopolímeros). El proyecto explorará la contribución de las ciencias de los materiales, ciencias poliméricas y la manufactura aditiva integrando sus aportes individuales para el desarrollo de un nuevo sistema de construcción ecoamigable que además permita asegurar estabilidad y durabilidad en el tiempo.
Palabras Clave
Suelo, biopolímeros, impresión 3D, quitosana
Tipo de intervención
Intervención
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Convenio
PROCIENCIA
Entidad ejecutora
Nombre de la Organización
Dependencia / Unidad
Región
LIMA
Tipo de organización
UNIVERSIDAD
País
PERÚ
Entidades Asociadas
DEPENDENCIA:
PAÍS:
PERÚ
REGIÓN:
PIURA
DEPENDENCIA:
PAÍS:
ESTADOS UNIDOS
Datos actualizados al 31/12/2024
Equipo Técnico
ROL:
Investigador Asociado
ENTIDAD:
DREXEL UNIVERSITY
ROL:
Tesista
ROL:
COORDINADOR(A) ADMINISTRATIVO(A)
ROL:
TESISTA MAESTRÍA
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD DE PIURA
ROL:
TESISTA MAESTRÍA
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD DE PIURA
ROL:
Investigador Asociado
ENTIDAD:
UNIVERSIDAD DE PIURA
ROL:
Investigador Asociado
ROL:
Gestor Tecnológico
ROL:
INVESTIGADOR PRINCIPAL
ROL:
Investigadora asociado
Datos actualizados al 21/07/2026
Información Adicional
Área / Subárea OCDE
INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA / INGENIERÍA CIVIL
País ejecución
PERÚ
Región ejecución
LIMA
Periodo de Ejecución
20/01/2021
al 19/01/2025
Disciplina OCDE
INGENIERÍA CIVIL
Monto total
Monto total
S/ 999,580.00
Publicaciones
DOI:
10.1016/j.conbuildmat.2022.128556
AUTORES:
SILVA MONDRAGON ,GUIDO LEONARDO | AGUILAR VELEZ ,RAFAEL | RUIZ PETROZZI ,GABY PATRICIA | KIM DE AGUILAR ,SUYEON | NAKAMATSU KUNIYOSHI ,JAVIER | ZAVALETA DE LA CRUZ ,DIANA CAROLINA | PANDO LOPEZ ,MIGUEL ANGEL
REVISTA:
Construction and Building Materials
AÑO:
2022
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
ScopusPUBLISHER:
Academic Press Inc.
DOI:
10.1016/j.jobe.2025.112111
AUTORES:
AGUILAR VELEZ ,RAFAEL
REVISTA:
Journal of Building Engineering
AÑO:
2025
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
PUBLISHER:
Academic Press Inc.
DOI:
10.1016/j.conbuildmat.2023.134159
AUTORES:
ZAVALETA DE LA CRUZ ,DIANA CAROLINA | AGUILAR VELEZ ,RAFAEL | RUIZ PETROZZI ,GABY PATRICIA | KIM DE AGUILAR ,SUYEON | NAKAMATSU KUNIYOSHI ,JAVIER | SILVA MONDRAGON ,GUIDO LEONARDO | PANDO LOPEZ ,MIGUEL ANGEL
REVISTA:
Construction and Building Materials
AÑO:
2024
TIPO PUBLICACION:
Artículo
QUARTIL:
Q1
INDEXACIÓN:
Scopus
PUBLISHER:
Academic Press Inc.
Datos actualizados al 21/07/2026
Propiedad Intelectual
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Tesis
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Presentaciones Orales
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Pasantías
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Datos actualizados al 20/07/2026
